package com.ruoyi.swla2.util;

/**
 * @date 2023/9/27
 */

public class CoordinateUtil {

    private CoordinateUtil() {
    }

    /**
     * 大地坐标(高斯投影坐标)转换成经纬度 3度带 西安80坐标系
     *
     * @param x x坐标
     * @param y y坐标
     * @return 返回经纬度对象
     */
    public static Coordinate zoneWide3Xian80ToLatitudeAndLongitude(double x, double y) {
        return gaussToLatitudeAndLongitude(x, y, "80", 3);
    }

    /**
     * 经纬度 3度带 西安80坐标系转换成大地坐标(高斯投影坐标)
     *
     * @param x x坐标
     * @param y y坐标
     * @return 返回经纬度对象
     */
    public static Coordinate latitudeAndLongitudeToZoneWide3Xian80(double x, double y) {
        return latitudeAndLongitudeToGauss(x, y, "80", 3);
    }


    /**
     * 大地坐标(高斯投影坐标)转换成经纬度 6度带 西安80坐标系
     *
     * @param x x坐标
     * @param y y坐标
     * @return 返回经纬度对象
     */
    public static Coordinate zoneWide6Xian80ToLatitudeAndLongitude(double x, double y) {
        return gaussToLatitudeAndLongitude(x, y, "80", 6);
    }

    /**
     * 经纬度 6度带 西安80坐标系转换成大地坐标(高斯投影坐标)
     *
     * @param x x坐标
     * @param y y坐标
     * @return 返回经纬度对象
     */
    public static Coordinate latitudeAndLongitudeToZoneWide6Xian80(double x, double y) {
        return latitudeAndLongitudeToGauss(x, y, "80", 6);
    }

    /**
     * 大地坐标(高斯投影坐标)转换成经纬度 3度带 北京54坐标系
     *
     * @param x x坐标
     * @param y y坐标
     * @return 返回经纬度对象
     */
    public static Coordinate zoneWide3BeiJing54ToLatitudeAndLongitude(double x, double y) {
        return gaussToLatitudeAndLongitude(x, y, "54", 3);
    }

    /**
     * 经纬度 3度带 北京54坐标系转换成大地坐标(高斯投影坐标)
     *
     * @param x x坐标
     * @param y y坐标
     * @return 返回经纬度对象
     */
    public static Coordinate latitudeAndLongitudeToZoneWide3BeiJing54(double x, double y) {
        return latitudeAndLongitudeToGauss(x, y, "54", 3);
    }


    /**
     * 大地坐标(高斯投影坐标)转换成经纬度 6度带 北京54坐标系
     *
     * @param x x坐标
     * @param y y坐标
     * @return 返回经纬度对象
     */
    public static Coordinate zoneWide6BeiJing54ToLatitudeAndLongitude(double x, double y) {
        return gaussToLatitudeAndLongitude(x, y, "54", 6);
    }

    /**
     * 经纬度 6度带 北京54坐标系转换成大地坐标(高斯投影坐标)
     *
     * @param x x坐标
     * @param y y坐标
     * @return 返回经纬度对象
     */
    public static Coordinate latitudeAndLongitudeToZoneWide6BeiJing54(double x, double y) {
        return gaussToLatitudeAndLongitude(x, y, "54", 6);
    }


    /**
     * 大地坐标(高斯投影坐标)转换成经纬度
     *
     * @param x        x坐标
     * @param y        y坐标
     * @param zbx      坐标系，"54"：54年北京坐标系参数，
     *                 "80"：80年西安坐标系参数
     * @param zoneWide 带宽， 取值 3、6
     * @return 返回经纬度对象
     */
    public static Coordinate gaussToLatitudeAndLongitude(double x, double y, String zbx, int zoneWide) {

        double f, a;

        double iPI = Math.PI / 180;

        if (zbx.contains("54")) {
            a = 6378245.0;
            f = 1.0 / 298.3; //54年北京坐标系参数
        } else if (zbx.contains("80")) {
            a = 6378140.0;
            f = 1 / 298.257; //80年西安坐标系参数
        } else {
            throw new IllegalArgumentException("坐标系 zbx 错误，只能为80、54");
        }

        int projNo = (int) (x / 1000000L); //查找带号

        double longitude0 = 0; // ((projNo - 1) * zoneWide + (zoneWide >> 1)) * iPI; //中央经线

        if (zoneWide == 3) {
            longitude0 = 3 * projNo * iPI;
        } else if (zoneWide == 6) {
            longitude0 = (6 * projNo - 3) * iPI;
        }

        double X0 = projNo * 1000000L + 500000L;
        double Y0 = 0;

        double xval = x - X0;
        double yval = y - Y0; //带内大地坐标

        double e2 = 2 * f - f * f;

        double e1 = (1.0 - Math.sqrt(1 - e2)) / (1.0 + Math.sqrt(1 - e2));

        double ee = e2 / (1 - e2);
        double u = yval / (a * (1 - e2 / 4 - 3 * Math.pow(e2, 2) / 64 - 5 * Math.pow(e2, 3) / 256));

        double fai = u
                + (3 * e1 / 2 - 27 * Math.pow(e1, 3) / 32) * Math.sin(2 * u)
                + (21 * Math.pow(e1, 2) / 16 - 55 * Math.pow(e1, 4) / 32) * Math.sin(4 * u)
                + (151 * Math.pow(e1, 3) / 96) * Math.sin(6 * u)
                + (1097 * Math.pow(e1, 4) / 512) * Math.sin(8 * u);

        double c = ee * Math.pow(Math.cos(fai), 2);
        double t = Math.pow(Math.tan(fai), 2);

        double temp = 1.0 - e2 * Math.pow(Math.sin(fai), 2);

        double nn = a / Math.sqrt(temp);
        double r = a * (1 - e2) / Math.sqrt(Math.pow((temp), 3));

        double d = xval / nn;

        //计算经度(Longitude) 纬度(Latitude)
        double longitude1 = longitude0
                + (d - (1 + 2 * t + c) * Math.pow(d, 3) / 6
                + (5 - 2 * c + 28 * t - 3 * c * c + 8 * ee + 24 * t * t) * Math.pow(d, 5) / 120) / Math.cos(fai);

        double latitude1 = fai
                - (nn * Math.tan(fai) / r) * (d * d / 2 - (5 + 3 * t + 10 * c - 4 * c * c - 9 * ee) * Math.pow(d, 4) / 24
                + (61 + 90 * t + 298 * c + 45 * t * t - 256 * ee - 3 * c * c) * Math.pow(d, 6) / 720);

        //转换为度 DD
        double longitude = longitude1 / iPI;
        double latitude = latitude1 / iPI;

        return new Coordinate(longitude, latitude);
    }

    /**
     * 经纬度转换成大地坐标(高斯投影坐标)
     *
     * @param longitude
     * @param latitude
     * @param zbx       坐标系，"54"：54年北京坐标系参数，
     *                  "80"：80年西安坐标系参数
     * @param zoneWide  带宽， 取值 3、6
     * @return 高斯投影坐标
     */
    public static Coordinate latitudeAndLongitudeToGauss(double longitude, double latitude, String zbx, int zoneWide) { //经纬度=>高斯投影
        int ProjNo = 0;
        double longitude1, latitude1, longitude0 = 0, latitude0, X0, Y0, xval, yval;
        double a, f, e2, ee, NN, T, C, A, M, iPI;
        iPI = 3.14159265358979324 / 180.0; // 3.1415926535898 / 180.0;
        if (zbx.contains("54")) {
            a = 6378245.0;
            f = 1.0 / 298.3; //54年北京坐标系参数
        } else if (zbx.contains("80")) {
            a = 6378140.0;
            f = 1 / 298.257; //80年西安坐标系参数
        } else {
            throw new IllegalArgumentException("坐标系 zbx 错误，只能为80、54");
        }

        ProjNo = (int) (longitude / zoneWide);
        if (zoneWide == 3) {
            longitude0 = ProjNo * zoneWide + zoneWide;
        } else if (zoneWide == 6) {
            longitude0 = ProjNo * zoneWide + zoneWide / 2;

        }
        longitude0 = longitude0 * iPI;
        latitude0 = 0;
        longitude1 = longitude * iPI; // 经度转换为弧度
        latitude1 = latitude * iPI; // 纬度转换为弧度
        e2 = 2 * f - f * f;
        ee = e2 * (1.0 - e2);
        NN = a / Math.sqrt(1.0 - e2 * Math.sin(latitude1) * Math.sin(latitude1));
        T = Math.tan(latitude1) * Math.tan(latitude1);
        C = ee * Math.cos(latitude1) * Math.cos(latitude1);
        A = (longitude1 - longitude0) * Math.cos(latitude1);
        M = a * ((1 - e2 / 4 - 3 * e2 * e2 / 64 - 5 * e2 * e2 * e2 / 256) * latitude1 - (3 * e2 / 8 + 3 * e2 *
                e2 / 32 + 45 * e2 * e2 * e2 / 1024) * Math.sin(2 * latitude1) + (15 * e2 * e2 / 256 + 45 *
                e2 * e2 * e2 / 1024) * Math.sin(4 * latitude1) - (35 * e2 * e2 * e2 / 3072) * Math.sin(6 *
                latitude1));
        xval = NN * (A + (1 - T + C) * A * A * A / 6 + (5 - 18 * T + T * T + 72 * C - 58 * ee) * A * A * A * A *
                A / 120);
        yval = M + NN * Math.tan(latitude1) * (A * A / 2 + (5 - T + 9 * C + 4 * C * C) * A * A * A * A / 24 + (
                61 - 58 * T + T * T + 600 * C - 330 * ee) * A * A * A * A * A * A / 720);
        X0 = 1000000 * (ProjNo + 1) + 500000;
        Y0 = 0;
        xval = xval + X0;
        yval = yval + Y0;

        double finalXval = xval;
        double finalYval = yval;
        return new Coordinate(finalXval, finalYval);
    }
}